■单桂明 ■河北建设集团有限公司,河北 保定 071000
随着城市基础设施的不断完善,对于城市道路路况来说,检查井井周出现严重的开裂、沉降等现象比较普遍,而且影响范围比较广泛。导致这些现象的原因是用于柔性道路与刚性结构物之间出现了不均匀沉降的力学现象。造成城市道路检查井沥青混凝土路面损坏的原因比较多,例如检查井结构与路基、路面的组成材料、刚度、强度、胀缩性存在差异等,。另外在同样的汽车荷载下作用下,一般路面的承载力会通过一定角度传递并消散,但是在检查井井周由于连接材料的特殊性,荷载不能像普通路基路面那样进行扩散,导致了井周围出现了应力集中的现象,使井周路基、路面承载力大于设计要求,从而出现变形的情况。因此在车辆荷载、结构自重、自然因素带多方面的作用下,检查井井周与路面容易同时出现沉降,对检查井井周平整度造成了严重影响。
检查井的支座出现了松动以及井周围路面沥青面层开裂,经过开井检查后发现,大部分检查井的井筒状况良好,只有井盖和支座均出现了松动,同时支座下的座浆和井内抹面也出现不同程度的脱落。
第二类危害的发生主要是路面的不均匀沉降,这主要是是因为井周围土基的应力要高于井基的应力,从而造成了路面的不均匀沉降。所以得出结论这种井的用砖强度远远没有达到抵抗车辆碾压的强度,这种砖使用的耐久性就比较差了,这种砖用不了几年就会发生酥烂的状况。
井盖凸出路面。这种现象主要是因为:检查井和道路的不均匀沉降,其中道路的沉降量大于检查井沉降量。
通过调查发现,基本上所有的井筒的建筑结构都是采用砖砌体结构,井基是采用的钢筋混凝土或者直接混凝土,找平层采用的是水泥砂浆,铸铁的井盖和支座,井周路面所采用的材料与路面的材料是一样的。另外,调查发现一些采用二灰碎石与混凝土层面这些半刚性的材料建筑的井,由于与周围路面所使用的材料过于繁多,所以不同材料因为力学差异的存在,并且在一些外力环境的变化下诸如湿度、温度和车辆载荷等外力的干扰下,这些负载的建筑材料会发生相应的应力改变,路面材料发生变化也是显而易见的。在检查井的使用过程中出现施工材料的裂缝,进而导致差异性沉降等道路病害的发生。
(1)检查井本身地基的承载力比较差。路面上的荷载是通过检查井的井盖以及井周围传至检查井井体,然后再通过井体作用在地基上,也就是说路面检查井上的荷载最终是作用在检查井地基上。在城市车流量比较大的背景下就需要检查井地基保持比较高的承载力,否则在长时间连续荷载的作用下,地基下方的土层就会在李的作用下被压缩下沉,从而使检查井出现整体下沉、凹陷的现象,最终破坏了路面的平整度。
(2)压实度不达标。这种问题表现在柔性和刚性的问题上,主要是检查的井的刚度与周围相应路面结构的强度的统一性存在较大的差异,这实际上市柔性与刚性的搭配不甚合理。所以一定要重视井周围回填土的压实强度,如果这个做不好,那么就会产生一系列的问题。在2008 年下发的相关验收规范文件当中要求,对于井周围回填土的压实度的要求有一个明确的要求,要求井周围回填土的压实度最好与井周围道路基层的压实度实现非常的接近或者相同,这个标准是在重型压实度的标准要求下,回填土的压实度一定要等于或者大于95%,但是目前的情况是在井施工的过程中往往是先把井筒已经搭建起来,这样就会造成井和工作坑质之间的距离过于狭窄,机械要想实现碾压,也会非常困难,这样机械碾压的工序就必须要绕过井来碾压,这样就有一段距离的空间的压实情况非常不理想,如果利用人工来夯实的话,也不能精确的控制压实的质量,这样就会导致回填土在使用的过程中以及后期会发生沉降的状况,从而引起路面的下沉。
(3)施工管理不严格。在施工的过程中由于管理方面的问题,会出现高程控制不足及盲目压缩施工工期的现象。部分施工单位在施工的过程中,在道路侧石砌施工完成后,通过参照侧石的标高的方法来确定井盖的标高。这种测量方法由于忽视了道路的横向坡度,从而使井盖标高和道路设计标高不协调。在这种情况下会导致检查井盖高出或低于路面的现象,在使用过程中受到外部荷载冲击后会进一步导致井盖与井周围之间的不均匀沉降现象。此外,市政道路施工中,部分施工企业为了节省投资,人为的压缩施工工期也是造成检查井病害的一个重要原因。对于检查井周围混凝土来说,达到其设计的强度需要在28d以上,如果在施工的过程只刻意赶工期,或者工期安排不合理,在混凝土强度不足时就进行碾压,容易造成施工期间的破坏。另外在施工完成之养护时间不达标,导致砌筑砂浆的强度不足等都会出现平整度的问题。
针对上述出现检查井平整度问题的现象和原因,应当结合施工过程中的情况和设计及施工经验,采取以下方面的控制措施来保证检查井的质量。
一般施工中要求检查井的地基承载力不能够小于100kPa,所以对于施工过程只出现软土地基时不能够随意回填,需要进行换填操作。当满足地基承载力的要求之后,才能进行下一步的施工。
对于新建的道路检查井,应当采用反开槽工艺,其施工工艺主要要求如下:
(1)首先要检查井施工,先用浇筑的方式将盖板定先浇筑上,再对井口进行覆盖,在摊铺道路的时候,当到达井圈顶部的时候,结束摊铺,而后对井圈进行反开槽和现场浇筑,并且相应地将井支座安装上去。(2)反开槽回填的材料应当和道路路面结构保持一致,其压实度应当达到97%。(3)井圈安放前要先校正标高,然后在盖板上抹1 ︰2 比例的水泥砂浆进行调平。
对施工过程进行全方位全过程的管理,严格地按照技术要求对施工工程进行监督管理。在道路施工前要对设计进行解读,全方位地做好测量工作,特别是要对高程测量要严格。另外在施工的过程中,要机动灵活的对路面的横坡度和路面的纵坡度进行把握,并且根据这两点对井圈的高程进行参考调整。在安装的过程中最好采用十字线安装法,这样可以避免施工过程中产生的平整度偏差。对于施工进度的把握要做合理,避免压缩工期的现象发生,在施工质量上,一定要保证井周围的砂浆强度要满足设计要求的90%以上,这样就可以避免产生开裂的状况。
本文主要围绕城市道路机动车道检查井中的平整度问题,对于检查井存在井周边路面开裂、凹陷或凸出等现象。通过分析检查井周围沥青混凝土平整度病害的具体原因,通过采用合理的施工工艺,加强检查井施工中管理等措施,有效解决了检查井周围存在的平整度病害,对于完善城市道路基础设施具有主要意义。